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Überwachung des Betonmischprozesses

Einführung

Als einer der vielseitigsten Baustoffe wird Beton in vielen Bauformen eingesetzt. Beton wird häufig in Einfahrten von Wohngebäuden, Hausfundamenten, Wänden und vielen anderen Verwendungszwecken verwendet. Es wird durch Mischen von Zement, Wasser, groben und feinen Zuschlagstoffen hergestellt. Das Mischen ist der grundlegendste Schritt bei der Herstellung von Beton. Das Mischen von Beton kann je nach Anwendung eine Präzisionsoperation sein oder auch nicht. Bei Anwendungen wie dem Bau eines Rückhaltebunkers zur Anhäufung von Abfällen ist Präzision nicht sehr wichtig. Für kritische Anwendungen wie den Bau eines Wolkenkratzers sind die Anforderungen an die Qualitätskontrolle sehr hoch.

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Anwendung

Es gibt zwei Hauptkategorien von Mischern: Chargenmischer und kontinuierliche Mischer. Chargenmischer produzieren Beton chargenweise, während kontinuierliche Mischer Beton mit einer konstanten Rate produzieren. Unabhängig vom Mischer sind die rheologischen Eigenschaften des vorbereiteten Betons, hauptsächlich die Viskosität, für die Betonindustrie kritisch, da sie die Platzierung und Verarbeitbarkeit beeinflussen. Es beeinflusst die Produktivität und Qualität von Beton, einschließlich der mechanischen Eigenschaften und der Haltbarkeit. Die Überwachung der Viskosität während des Mischvorgangs ist erforderlich, um festzustellen, ob die gewünschte Mischungskonsistenz erreicht wurde. Es kann dazu beitragen, die Qualität von Frischbeton zu kontrollieren und die Nachhaltigkeit von Betonstrukturen sicherzustellen.

Warum ist das Viskositätsmanagement beim Mischen von Beton wichtig?

Die breiten und signifikanten Faktoren, die das Viskositätsmanagement beim Betonmischen wichtig machen:

  1. Qualität: Die Endviskosität der Betonmischung ist kritisch, da sie die Platzierung, Haltbarkeit und Nachhaltigkeit der Betonstruktur beeinflusst. Beim Mischen kommt es zu einer Inhomogenität, sodass korrekte Viskositätsmessungen in Echtzeit den Zustand des Gemisches erkennen können.
  2. Abfall: Übermischen kann nicht nur den Zustand des Endprodukts verändern, sondern ist auch eine Verschwendung von Zeit und Energie. Durch das Viskositätsmanagement im Betonmischprozess kann der Endpunkt zuverlässig und genau identifiziert werden, was zu einer erheblichen Reduzierung von Ausschuss und Abfall führt.
  3. Effizienz: Die problemlose Echtzeitüberwachung der Viskosität von Betonmischungen kann viel Zeit und Mühe sparen, die für die Offline-Analyse der Probe und das Treffen von Prozessentscheidungen auf der Grundlage dieser Analyse erforderlich sind.
  4. Umwelt: Das Verringern der Abfallmenge ist gut für die Umwelt.

Um sicherzustellen, dass sich die Viskosität des Betons im gesamten Prozessstrom in Echtzeit ändert, werden Messungen anhand einer Basislinie und nicht nur Absolutwerte durchgeführt und die Viskosität angepasst, indem Lösungsmittel und Temperatur so angepasst werden, dass sie innerhalb der angegebenen Grenzen bleiben.

Herausforderungen

Betonmischer erkennen die Notwendigkeit, die Viskosität zu überwachen, aber diese Messung hat über die Jahre die Verfahrenstechniker und Qualitätsabteilungen herausgefordert.

Herausforderungen bei Offline-Viskositätsmessungen

Bestehende Laborviskosimeter sind in Prozessumgebungen von geringem Wert, da die Viskosität direkt von der Temperatur, der Schergeschwindigkeit und anderen Variablen abhängt, die sich offline stark von den Inline-Variablen unterscheiden. Das Sammeln von Proben, die im Labor getestet werden sollen, und das Treffen von Prozessentscheidungen auf der Grundlage der Ergebnisse im Labor kann sehr umständlich, zeitaufwendig und äußerst ineffizient sein. Es ist ziemlich ungenau, inkonsistent und selbst mit einem erfahrenen Bediener nicht wiederholbar.

Herausforderungen mit Rotationsviskosimetern

Das Rotationsviskosimeter misst die Betonviskosität durch Überwachung des Drehmoments, das erforderlich ist, um eine Spindel mit einer konstanten Geschwindigkeit innerhalb der Flüssigkeit zu drehen. Das Prinzip der Viskositätsmessung lautet wie folgt: Das Drehmoment, das im Allgemeinen durch Bestimmung des Reaktionsmoments am Motor gemessen wird, ist proportional zum viskosen Widerstand an der Spindel und damit zur Viskosität des Fluids. Diese Technik wirft jedoch mehr Probleme auf als sie löst:

  • Die Drehmomentüberwachung erfolgt durch Messung des Versorgungsstroms während des Mischvorgangs. Schwankungen in der zugeführten Leistung zum Motor machen die Messungen völlig unzuverlässig, was es schwierig macht, die Kosten auf einem kontrollierbaren Niveau zu halten und höhere Mengen an Abfallbeton zu erzeugen. Das Kontrollieren von Stromschwankungen durch Umschalten auf eine zuverlässigere Stromversorgung in Form eines Generators kann eine sehr teure Option sein.
  • Da sich die Spindel dreht, würden die Drähte, die am Drehmomentsensor auf der Welle befestigt sind, sich aufwickeln und einrasten. Schleifringe können Alternativen sein, sind aber aufgrund von Rüstzeiten, Kosten und unvermeidlichem Verschleiß nicht ideal.

Rheonics Lösungen

Eine automatisierte und kontinuierliche Inline-Viskositätsmessung ist für die Betonmischung von entscheidender Bedeutung. Rheonics bietet folgende Lösungen für den Betonmischprozess an:

  1. In-line Viskosität Messungen: Rheonics SRV ist ein Inline-Viskositätsmessgerät mit großem Messbereich und eingebauter Flüssigkeitstemperaturmessung. Es kann Viskositätsänderungen in jedem Prozessstrom in Echtzeit erfassen.
  2. In-line Viskosität und Dichte Messungen: Rheonics SRD ist ein In-Line-Instrument zur gleichzeitigen Messung von Dichte und Viskosität mit eingebauter Flüssigkeitstemperaturmessung. Wenn die Dichtemessung für Ihren Betrieb wichtig ist, ist der SRD der beste Sensor, um Ihren Anforderungen gerecht zu werden. Er bietet ähnliche Betriebsfunktionen wie der SRV sowie genaue Dichtemessungen.

Die automatisierte In-Line-Viskositätsmessung über SRV oder SRD eliminiert die Schwankungen bei der Probenentnahme und den Labortechniken, die bei der Viskositätsmessung nach den herkömmlichen Methoden verwendet werden. Die Sensoren von Rheonics werden von patentierten Torsionsresonatoren angetrieben. Rheonics ausgeglichene Torsionsresonatoren zusammen mit der proprietären Elektronik und den Algorithmen der 3rd-Generation machen diese Sensoren unter härtesten Betriebsbedingungen genau, zuverlässig und wiederholbar. Der Sensor ist in Reihe geschaltet und misst kontinuierlich die Viskosität der Betonmischung. Die Konsistenz der Betonmischung kann durch Automatisierung des Dosiersystems durch eine Steuerung unter Verwendung kontinuierlicher Echtzeitviskositätsmessungen sichergestellt werden. Beide Sensoren haben einen kompakten Formfaktor für eine einfache OEM- und Nachrüstinstallation. Sie erfordern keine Wartung oder Neukonfiguration. Ohne Verbrauchsmaterialien sind SRV und SRD extrem einfach zu bedienen.

Rheonics 'Vorteil

Kompakter Formfaktor, keine beweglichen Teile und wartungsfrei

Rheonics SRV und SRD haben einen sehr kleinen Formfaktor für die einfache OEM- und Nachrüstinstallation. Sie ermöglichen eine einfache Integration in jeden Prozessstrom. Sie sind leicht zu reinigen und erfordern keine Wartung oder Neukonfiguration.

Unempfindlich gegen Einbaubedingungen: Beliebige Konfiguration möglich

Rheonics SRV und SRD verwenden einen einzigartigen patentierten Koaxialresonator, bei dem sich zwei Enden der Sensoren in entgegengesetzte Richtungen verdrehen, wodurch Reaktionsmomente bei ihrer Montage aufgehoben werden und sie daher völlig unempfindlich gegenüber Montagebedingungen sind. Schließen Sie den Sensor an verschiedene Teile des Mischbehälters an und überprüfen Sie die Konsistenz der Mischung während des gesamten Prozesses. Diese Sensoren können einen regelmäßigen Standortwechsel problemlos bewältigen.

Komplette Systemübersicht und prädiktive Steuerung - überwachen Sie den Mischprozess mit äußerster Leichtigkeit

Die Software von Rheonics ist leistungsstark, intuitiv und bequem zu bedienen. Die Echtzeitviskosität der Tinte kann auf einem Computer überwacht werden. Mehrere Sensoren werden von einem einzigen Armaturenbrett aus verwaltet, das sich über die gesamte Produktionshalle erstreckt.

Breite Einsatzmöglichkeiten

Die Instrumente von Rheonics sind für Messungen unter schwierigsten Bedingungen ausgelegt. SRV hat das breiteste Einsatzspektrum auf dem Markt für Inline-Prozessviskosimeter:

  • Druckbereich bis 5000 psi
  • Temperaturbereich von -40 bis 200 ° C
  • Viskositätsbereich: 0.5 cP bis 50,000 cP

Erzielen Sie die richtigen Mischeigenschaften, senken Sie die Kosten und steigern Sie die Produktivität

Die Closed-Loop-Prozesssysteme von Rheonics erfüllen die Anforderungen der heutigen Umwelt- und Sicherheitsanforderungen. Integrieren Sie ein SRV / SRD in den Mischtank und überwachen Sie die Viskosität des Gemisches bis es die gewünschte Viskosität erreicht. SRV (und SRD) überwachen und kontrollieren ständig die Viskosität (und Dichte im Falle von SRD) und verhindern einen übermäßigen Ressourcenverbrauch. Optimieren Sie den Mischprozess mit einem SRV und erzielen Sie geringere Ausschussraten, geringere Abfälle, weniger Kundenreklamationen, weniger Stillstände und Materialkosteneinsparungen - und erzielen Sie sichere und rentable Ergebnisse. Vermeiden Sie zukünftige Verbindlichkeiten und Prozesskosten und erzielen Sie ein besseres Endergebnis.

Überlegenes Sensordesign und Technologie

Ausgefeilte, patentierte Elektronik der 3rd-Generation steuert diese Sensoren und wertet ihre Reaktion aus. Ultraschnelle und robuste Elektronik in Kombination mit umfassenden Rechenmodellen machen Rheonics-Geräte zu den schnellsten und genauesten der Branche. SRV und SRD liefern sekundengenau Echtzeitmessungen der Viskosität (und Dichte für SRD) und werden nicht von Schwankungen der Durchflussrate beeinflusst!

SRV ist mit Industriestandard-Prozessanschlüssen wie ¾ ”NPT und 1” Tri-Clamp erhältlich, mit denen der Bediener einen vorhandenen Temperatursensor in seiner Prozesslinie durch SRV ersetzen kann, der neben einer genauen Messung der Temperatur mithilfe von eine äußerst wertvolle und verwertbare Prozessflüssigkeitsinformationen wie die Viskosität liefert eingebautes Pt1000 (DIN EN 60751 Klasse AA, A, B verfügbar).

Elektronik, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist

Die Sensorelektronik ist sowohl in einem explosionsgeschützten Messumformergehäuse als auch in einer Hutschienenmontage mit kleinem Formfaktor erhältlich und ermöglicht eine einfache Integration in Prozessrohrleitungen und in den inneren Geräteschränken von Maschinen.

 

Einfache Integration

Mehrere in der Sensorelektronik implementierte analoge und digitale Kommunikationsmethoden machen den Anschluss an industrielle SPS- und Steuerungssysteme einfach und unkompliziert.

 

Implementierung

Installieren Sie den Sensor direkt in Ihrem Prozessstrom, um Viskositäts- und Dichtemessungen in Echtzeit durchzuführen. Es ist keine Bypass-Leitung erforderlich: Der Sensor kann in die Leitung eingetaucht werden, Durchflussrate und Vibrationen beeinträchtigen die Messstabilität und -genauigkeit nicht. Optimieren Sie die Mischleistung durch wiederholte, aufeinanderfolgende und konsistente Tests der Flüssigkeit.

Rheonics Instrumentenauswahl

Rheonics entwickelt, fertigt und vertreibt innovative Systeme zur Flüssigkeitsmessung und -überwachung. In der Schweiz gefertigte Präzisionsviskosimeter von Rheonics bieten die von der Anwendung geforderte Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit, um in rauen Betriebsumgebungen zu überleben. Stabile Ergebnisse - auch unter ungünstigen Strömungsbedingungen. Keine Auswirkung von Druckabfall oder Durchfluss. Es ist gleichermaßen gut für Qualitätskontrollmessungen im Labor geeignet.

Vorgeschlagene Produkte für die Anwendung

  • Breiter Viskositätsbereich - Überwachen Sie den gesamten Prozess
  • Wiederholbare Messungen in Newtonschen und Nicht-Newtonschen Flüssigkeiten, einphasigen und mehrphasigen Flüssigkeiten
  • Alle 316L-medienberührten Teile aus Edelstahl sind hermetisch abgedichtet
  • Eingebauter Sensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit
  • Kompakter Formfaktor für den einfachen Einbau in bestehende Prozesslinien
  • Einfach zu reinigen, keine Wartung oder Neukonfiguration erforderlich
  • Einzelnes Instrument zur Messung von Prozessdichte, Viskosität und Temperatur
  • Wiederholbare Messungen in newtonschen und nicht-newtonschen Flüssigkeiten, einphasigen und mehrphasigen Flüssigkeiten
  • Ganzmetallkonstruktion (316L Edelstahl)
  • Eingebauter Sensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit
  • Kompakter Formfaktor für den einfachen Einbau in bestehende Rohre
  • Einfach zu reinigen, keine Wartung oder Neukonfiguration erforderlich
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